Downloaded 222 times
![Footing PerformanceFooting PerformanceVertical LoadVertical Load
ElasticElastic
maximum servicemaximum service
loadload
ultimateultimate
capacitycapacity
safe loadsafe load
entent
ElasticElastic
PlasticPlastic
maximum tolerablemaximum tolerable
settlementsettlement
movememoveme
Pl iPl i
ticalmticalm
PlungingPlunging
FailureFailure
Serviceability Limit StateServiceability Limit StateUltimate Limit StateUltimate Limit State
Maximum allowable load =Maximum allowable load =
VertVert
minmin [[safe load, max service loadsafe load, max service load ]]](https://image.slidesharecdn.com/10pptdaya-dukung-tanah-151124191355-lva1-app6892/85/10-ppt-daya-dukung-tanah-31-320.jpg)
![Solution: Assuming A General Shear
Condition, Enter the Bearing Capacity
Chart for φ= 20° and Read N = 14 N = 6Chart for φ= 20° and Read Nc = 14, Nq = 6,
Nγ = 3. Also note that formula for bearing
capacity must account for the square
footing and the water table within thefooting and the water table within the
failure zone.
γγ′+γγ+γ′++ BN40N]d)(D[CN)
B
301(q γγ+γ−γ+γ++= BN4.0N]d)(D[CN)
L
3.01(q subqsubTsubcult
)3)(6)(63(4.06]5)63125()5(63[14)500)(3.1( +−++= ))()((])()([))((
45037509100 ++=
psf300,13qult =
psf4304
300,13q
q ult
ll ≅== psf430,4
33
q all ≅==](https://image.slidesharecdn.com/10pptdaya-dukung-tanah-151124191355-lva1-app6892/85/10-ppt-daya-dukung-tanah-60-320.jpg)
More Related Content
Similar to 10 ppt daya-dukung-tanah
![Modul Ajar KBC Fikih Kelas 8 MTs [MODULKELAS.COM]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/modulajarkbcfikihkelas8mtsmodulkelas-260122161545-045338bd-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
10 ppt daya-dukung-tanah
- 1. i C iBearingCapacity (Daya Dukung Tanah) Dr. Ir.H. Erizal, MAgr.Dr. Ir.H. Erizal, MAgr.
- 2. Definisi Daya dukung yangdiizinkan (allowable bearing )cap.) tekanan maksimum yang dapat diaplikasikan ke tanah dimana 2 kondisi diatas dipenuhi. Daya dukung batas (ultimate bearing cap.) tekanan minimum yang menyebabkantekanan minimum yang menyebabkan keruntuhan geser (shear failure) pada tanah pendukung secara cepat ke bawahpendukung secara cepat ke bawah.
- 3. UMUM Bangunan terdiri dari:g Bangunangedung (building) Bangunan civil (jembatan bendungan dll)Bangunan civil (jembatan, bendungan, dll) Struktur bangunan terdiri atas: Struktur atas Struktur bawah PondasiPondasi Bukan pondasi
- 4. PONDASI Pondasi merupakan bagianyang paling pentingp g y g p g p g dari sistem rekayasa konstruksi yang bertumpu pada tanah.p Suatu konstruksi bangunan bagian paling bawah yang berhubungan langsung dengan tanah atauyang berhubungan langsung dengan tanah atau batuan. FUNGSI: menahan/mendukung bangunan diatasnyamenahan/mendukung bangunan diatasnya meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya sendiri kedalam tanahpondasi dan beratnya sendiri kedalam tanah dan batuan yang terletak dibawahnya.
- 5. KRITERIA PERANCANGAN I Kapasitasdaya dukung > beban luar yang ditrasnfer lewat sistem> beban luar yang ditrasnfer lewat sistem pondasi
- 6. KRITERIA PERANCANGAN II Deformasiyang terjadi harus lebih kecil dariy g j deformasi ijin St < St St : penurunan seragam : 5 – 10 cm penurunan tidak seragam : 2 - 5 cm
- 7. JENIS-JENIS PONDASI Untuk memilihpondasi yang memadai, perlup y g , p memperhatikan apakah pondasi itu cocok untuk berbagai keadaan di lapangan sertag p g dapat diselesaikan secara ekonomis sesuai jadwal kerja, maka perlu pertimbangan:j j , p p g a.Keadaan tanah pondasi b Batasan akibat kostruksi diatasnyab.Batasan akibat kostruksi diatasnya c.Batasan dari sekelilingnya d.Waktu dan biaya pengerjaan
- 8. KLASIFIKASI PONDASI 1. Pondasidangkal P d i k d l d k t d k t hPondasi yang kedalamannya dekat dengan permukaan tanah. Pondasi yang mendukung beban secara langsung. Pondasi telapak pondasi memanjangPondasi telapak, pondasi memanjang. Syarat: D/B < 1 2. Pondasi dalam Pondasi yang kedalamannya cukup jauh dari permukaan tanah. P d i k b b b k t h k /b tPondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras/batu yang relatif lebih jauh dari permukaan. Pondasi tiang, pondasi sumurang, p Syarat: D/B > 4 D : kedalaman pondasi B : lebar pondasi
- 9. PONDASI MEMANJANG Pondasi yangdigunakan untuk mendukungy g g g dinding memanjang atau mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat.y g j
- 10. PONDASI TELAPAK Pondasi yangberdiri sendiri dalam mendukungy g g kolom
- 11. PONDASI RAKIT Pondasi yangdigunakan untuk mendukungy g g g bangunan yang terletak pada tanah lunak atau digunakan apabila susunan kolom jaraknyag p j y sedemikian dekat di semua arahnya.
- 12. PONDASI SUMURAN Pondasi yangdigunakan apabila tanah dasary g g p yang kuat terletak pada kedalaman yang relatif dalam. Bentuk peralihan antara pondasip p dangkal dan tiang
- 13. PONDASI TIANG Bila tanahpondasi pada kedalaman normalp p tidak mampu mendukung beban, sedangkan tanah keras terletak pada kedalaman yangp y g sangat dalam. Bila pondasi terletak pada tanah timbunanBila pondasi terletak pada tanah timbunan yang cukup tinggi dipengaruhi settlement.
- 14. PONDASI TELAPAK Tanah pendukungpondasi terletak padap g p p permukaan tanah atau 2 - 3 meter dibawah tanah
- 15. PONDASI TIANG/TIANG APUNG(FLOATING) Bila tanah pendukung pondasi terletak pada kedalaman sekitar 10 meter dibawah permukaan tanah, untuk memperbaiki tanah pondasi dipakai tiang ap ng ke ena pondasi baja ata tiang beton angapung, kerena pondasi baja atau tiang beton yang dicor ditempat kurang ekonomis dan kurang panjang
- 16. PONDASI TIANG PANCANG Bilatanah pendukung pondasi terletak pada kedalaman sekitar 20 meter dibawah permukaan tanah. Agar tidak terjadi penurunan digunakan tiang pancang, tetapi bila terdapat batu besar pada lapisan antara maka pemakaian caisson lebih menguntungkanantara, maka pemakaian caisson lebih menguntungkan
- 17. PONDASI CAISSON, TIANGBAJA, TIANG BETON Bila tanah pendukung pondasi terletak pada kedalaman + 30 m dibawah permukaan tanah. Bila kedalaman lebih dari 40 m dipakai tiang baja atau tiang beton yang di cor ditempat.
- 18. FASE-FASE KERUNTUHAN PONDASI Untukmempelajari perilaku tanah pada saat permulaan sampai i k h dil k k i j h d d i k kmencapai keruntuhan dilakukan tinjauan terhadap pondasi kaku pada kedalaman dasar pondasi yang tidak lebih dari lebar pondasinya dengan penambahan beban secara berangsur-angsur.
- 19. FASE I Awal pembebanantanah dibawah pondasi turun, terjadi d f i l l d ik l k b h P jdideformasi lateral dan vertikal ke bawah. Penurunan yang terjdi sebanding dengan besarnya beban tanah dalam kondisi keseimbangan elastis. Masa tanah di bawah pondasi mengalami komresi sehingga kuat geser tanah naik, sehingga daya dukung bertambah.
- 20. FASE II Pada penambahanbeban selanjutnya, penurunan tanah terbentuk di d d i d d f i l i h j ditepat di dasar pondasi dan deformasi plastis tanah menjadi dominan. Gerakan tanah pada kedududkan plastis dimulai dari tepi pondasi, dengan bertambah beban zona plastis berkembang,kuat geser tanah berkembang. Gerakan tanah ke arah lateral semakin nyata, sehingga terjadi retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi pondasiretakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi pondasi.
- 21. FASE III Fase inidikarekteristikkan oleh kecepatan deformasi yang ki b b h j l d b h b bsemakin bertambah sejalan dengan penambahan beban yang diikuti oleh gerakan tanah kearah luar sehingga permukaan tanah menggembung, sehingga tanah mengalami keruntuhan disebut bidang gesr radial dan linier.
- 22. MEKANISME KERUNTUHAN Berdasarkan pengujianmodel vesic (1963) membagi mekanisme k h d i j di 3keruntuhan pondasi menjadi 3 macam: a. Keruntuhan geser umum (general shear failure) b Keruntuhan geser lokal (local shear failure)b. Keruntuhan geser lokal (local shear failure) c. Keruntuhan penetrasi (penetration failure)
- 23. KERUNTUHAN GESER UMUM Keruntuhanyang terjadi pada tanah yang tidak mudah mampat, i k k d l k dyang mempuntai kekuatan geser tertentu atau dalam keadaan terendam. Suatu baji tanah terbentuk tepat pada dasar pondasi (zona A)Suatu baj ta a te be tu tepat pada dasa po das ( o a ) yang menekan ke bawah hingga aliran tanah sacara plastis pada zona B. Gerakan ke arah luar ditahan oleh tahanan pasif dibag C. Saat tahanan pasif terlampaui terjadi pengembunganSaat tahanan pasif terlampaui, terjadi pengembungan dipermukaan. Keruntuhan secara mendadak yang diikuti oleh penggulingan pondasi.
- 24. KERUNTUHAN GESER SETEMPAT Polakeruntuhan terjadi pada tanah yang mudah mampat atau h l k Bid li i id k i ktanah yang lunak. Bidang gelincir tidak mencapai permukaan tanah tetapi berhenti di suatu tempat. Pondasi tenggelam akibat bertambahnya beban pada kedalaman yang relatif dalam sehingga tanah yang didekatnya mampat. Terdapat sedikit penggembungan tanah, tetapi tidak terjadi penggulingan pondasi Dari grafik terlihat bahwa denganpenggulingan pondasi. Dari grafik terlihat bahwa dengan pertambahan bebanakan bertambah pula penurunannya sehingga beban maksimum mungkin tidak dicapai.
- 25. KERUNTUHAN GESER PENETRASI Penggembunganpermukaan tanah tidak terjadi, akibat b b d i b k k b h h ik l dpembebanan pondasi bergerak kebawah arah vertikal dengan cepat dan menekan tanah kesamping sehingga terjadi pemampatan tanah dekat pondasi. Penurunan bertambah secara linier dengan penambahan beban.
- 26. Lapisan tanah yangmempunyai pola keruntuhan ini; Lapisan pasir yang sangat lunak Lapisan tanah yang mudah mampat Lapisan pasir yang terletak diatas lapisan tanah lunakLapisan pasir yang terletak diatas lapisan tanah lunak Lapisan tanah lunak yang mendapat pembebanan perlahan dan memungkinkan tercapainya kondisi drainase. Pola keruntuhan ini dapat juga terjadi apabila kedalaman pondasi (Df) sangat besar bila dibandingkandengan lebarnya (B)
- 27. TEORI DAYA DUKUNG Persamaan-persamaandaya dukung yang berkaitan dengan sifat-sifat tanah, umumnya dibagi menjadi dua klasifikasi tanah, yaitu: tanah berbutir kasar (granular soil) Contoh tanah berbutir kasar adalah tanah i S l h t t ti t h ipasir. Salah satu parameter penting tanah pasir adalah sudut geser dalam, φ. (internal friction) tanah berbutir halus (cohesion soil)tanah berbutir halus (cohesion soil) Contoh tanah berbutir halus adalah tanah lempung (clay) dan tanah lanau (silt) Parameter penting(clay) dan tanah lanau (silt). Parameter penting yang ada pada tanah ini adalah nilai kohesi tanah, c.
- 28. ANALISIS TERZAGHI Asumsi Terzhagidalam menganalisis daya dukung : Pondasi memanjang tak terhingga Tanah di dasar pondasi dianggap homogen Berat tanah di atas pondasi dapat diganti dengan beban terbagiBerat tanah di atas pondasi dapat diganti dengan beban terbagi rata sebesar q = D x γ, dengan D adalah kedalaman dasar pondasi, γ adalah berat volume tanah di atas dasar pondasi. Tahanan geser tanah di atas dasar pondasi diabaikan Dasar pondasi kasar Bidang keruntuhan terdiri dari lengkung spiral logaritmis danBidang keruntuhan terdiri dari lengkung spiral logaritmis dan linier Baji tanah yang terbentuk di dasar pondasi dalam keadaan elastis dan bergerak bersama-sama dengan dasar pondasinya. Pertemuan antara sisi baji dengan dasar pondasi membentuk sudut sebesar sudut gesek dalam tanah φsudut sebesar sudut gesek dalam tanah φ. Berlaku prinsip superposisi
- 29. DAYA DUKUNG ULTIMATE PengaruhBentuk Pondasi Terzhagi memberikan pengaruh faktor bentuk terhadap daya dukung ultimit yang didasarkan pada analisis pondasi memanjang, yang diterapkan pada bentuk pondasi yang lain:e a ja g, ya g d te ap a pada be tu po das ya g a Pondasi menerus qu = c.Nc +q.Nq+ 0,4. γ.B.Nγ Pondasi bujur sangkar: qu = 1.3 c.Nc +q.Nq+ 0,4. γ.B.Nγ Pondasi lingkaran:Pondasi lingkaran: qu = 1.3 c.Nc +q.Nq+ 0,3. γ.B.Nγ Pondasi empat persegi panjang:p p g p j g qu = c.Nc (1+0.3 B/L) + q.Nq + 0,5. γ.B.Nγ (1-0.2 B/L)
- 30. qu : dayadukung ultimate c : kohesi tanah q = γ. Df : tekanan overburden pada dasar pondasi : berat volume tanahγ : berat volume tanah Df : kedalaman pondasi B : lebar/diameter pondasi/ p L : panjang pondasi Nc ,Nq ,Nγ : faktor daya dukung pondasi
- 31. Footing PerformanceFooting PerformanceVerticalLoadVertical Load ElasticElastic maximum servicemaximum service loadload ultimateultimate capacitycapacity safe loadsafe load entent ElasticElastic PlasticPlastic maximum tolerablemaximum tolerable settlementsettlement movememoveme Pl iPl i ticalmticalm PlungingPlunging FailureFailure Serviceability Limit StateServiceability Limit StateUltimate Limit StateUltimate Limit State Maximum allowable load =Maximum allowable load = VertVert minmin [[safe load, max service loadsafe load, max service load ]]
- 32.
- 33. Serviceability Limit StateServiceabilityLimit State M i l d hi hM i l d hi hMaximum load at which structureMaximum load at which structure still performs satisfactorily :still performs satisfactorily : •• SettlementSettlement•• SettlementSettlement ••Horizontal movementHorizontal movement •• RotationRotation ••SlidingSliding Force (kN) Applied Load
- 34. Bearing Pressure DefinitionsBearingPressure Definitions Bearing PressureBearing Pressure q =q = F / AF / AAllowableAllowable qqaa < q< qss (settlement)(settlement) FFFF Plan Area, APlan Area, AFFFF Plan Area, APlan Area, A Ultimate Bearing CapacityUltimate Bearing Capacity qq == FF / A/ AUltimate Bearing CapacityUltimate Bearing Capacity qqultult == FFfailfail / A/ A
- 35. Foundation FailureFoundation FailureFoundationFailureFoundation Failure ForceForceRotational FailureRotational Failure R i tR i tSoil HeaveSoil Heave ResistanceResistance
- 36. Generalized Shear FailureGeneralizedShear FailureGeneralized Shear FailureGeneralized Shear Failure qqqq Soil FailureSoil FailureSoil FailureSoil Failure LinesLines S ttl tS ttl tSettlementSettlement rigidrigid radialradial hh passivepassive shearshear log spirallog spiral
- 37. Local Shear FailureLocalShear Failure qqqq minor surfaceminor surfaceminor surfaceminor surface heave onlyheave only S ttl tS ttl tSettlementSettlement Medium denseMedium dense or firm soilsor firm soils
- 38. Punching Shear FailurePunchingShear Failure qqqq No surfaceNo surface S ttl tS ttl theaveheave SettlementSettlement Loose orLoose or Soft SoilsSoft Soils
- 39. Methods for calculatingbearingMethods for calculating bearing capacitycapacity • Full scale load tests • Load tests on model footings • Limit equilibrium analysis• Limit equilibrium analysis • Detailed stress analysis such as the FEM method
- 40. Limit equilibrium analysisLimitequilibrium analysisLimit equilibrium analysis solutions for weightless soils: Limit equilibrium analysis solutions for weightless soils:solutions for weightless soils:solutions for weightless soils: • Solutions with φ = 0 : P d l h h 5 14– Prandtl smooth punch : qult = 5.14c – Prandtl rough punch : qult = 5.7c l i i h φ• Solutions with φ ≠ 0 : – Rough punch passive active log spiral
- 41. Bearing Capacity forreal soilsBearing Capacity for real soils Exact, theoretical analytical solutions have only beenExact, theoretical analytical solutions have only been computed for special casescomputed for special cases -- e.g. soils with no weight,e.g. soils with no weight, no frictional strength,no frictional strength, φφ or no cohesion, c.or no cohesion, c. Approximate solutions have been derived byApproximate solutions have been derived by combining solutions for these special cases. Thecombining solutions for these special cases. The first solution was by Terzaghi (1943)first solution was by Terzaghi (1943) father of soilfather of soilfirst solution was by Terzaghi (1943)first solution was by Terzaghi (1943) -- father of soilfather of soil mechanics. Others later modified this solution.mechanics. Others later modified this solution. The failure mechanism corresponds to general failure.The failure mechanism corresponds to general failure. Corrections are applied to check for the possibility ofCorrections are applied to check for the possibility ofpp p ypp p y local or punching shear failure.local or punching shear failure.
- 42. Terzaghi’s Bearing CapacityEqn.Terzaghi’s Bearing Capacity Eqn. qq ltlt == c΄ NN ++ σσ΄΄ NN + 0 5+ 0 5γγ΄΄BNBN For strip footings: qqultult c ..NNcc ++ σσ ZDZD .N.Nqq + 0.5+ 0.5γγ BNBNγγ φφ ΄φφ c΄
- 43. Terzaghi’s Bearing CapacityEqn.Terzaghi’s Bearing Capacity Eqn. qq ltlt == c΄ NN ++ q Nq N + 0 5+ 0 5γγ΄΄BBNN For strip footings: qqultult c ..NNcc ++ q.Nq.Nqq + 0.5+ 0.5γγ BBNNγγ φφφφφφ DDff q =q = γγ.D.Dff φφ DD q == γ΄.D.D cc BB cc BB q γ soil density,soil density, γ΄ ((kN/mkN/m33))
- 44. Terzaghi’s Bearing CapacityEqn.Terzaghi’s Bearing Capacity Eqn. qq ltlt == c΄ NN ++ qq NN + 0 5+ 0 5γγ΄΄BBNN For strip footings: qqultult c ..NNcc ++ qq..NNqq + 0.5+ 0.5γγ BBNNγγ •• Bearing Capacity Factors for soilBearing Capacity Factors for soil cohesion, surcharge and weightcohesion, surcharge and weight •• functions of friction angle,functions of friction angle, φφg ,g , φφ •• determine by equation or from graphdetermine by equation or from graph
- 45. NNNN NN 4040 NN γγNNccNNqq eesees 3030 inDegreinDegre 3030 2020 ؖؖ 1010 00 0 10 20 40 600 10 20 40 60 8080 70 60 50 40 30 20 1070 60 50 40 30 20 10 NNcc andand NNqq 5.7 1.05.7 1.0 NN γγ
- 46. General Bearing CapacityEqnGeneral Bearing Capacity EqnGeneral Bearing Capacity Eqn. (1973, 1975) General Bearing Capacity Eqn. (1973, 1975)( , )( , ) qq ltlt == c΄ NN FF FF ddFF ii ++ qq NN FF FF ddFF ii + 0 5+ 0 5γγBNBN FF FF ddFF ii Based on theoretical and experimental work: qqultult c ..NNccFFcscsFFcdcdFFcici ++ qq.N.NqqFFqsqsFFqdqdFFqiqi + 0.5+ 0.5γγBNBNγγFFγγssFFγγddFFγγii φφ ΄φφ c΄
- 47. General Bearing CapacityEqn.General Bearing Capacity Eqn. qq ltlt == c΄ NN FF FF ddFF ii ++ qq NN FF FF ddFF ii + 0 5+ 0 5γγBNBN FF FF ddFF iiqqultult c ..NNccFFcscsFFcdcdFFcici ++ qq.N.NqqFFqsqsFFqdqdFFqiqi + 0.5+ 0.5γγBNBNγγFFγγssFFγγddFFγγii φφφφφφ DDff q =q = γγ.D.Dff φφ DD σ΄ZD == γ΄.D.D cc BB cc BB ZD γ soil density,soil density, γ΄ ((kN/mkN/m33))
- 48. General Bearing CapacityEqn.General Bearing Capacity Eqn. qqultult == c΄NNccFFcscsFFcdcdFFcici ++ qqNNqqFFqsqsFFqdqdFFqiqi + 0.5+ 0.5γγBBNNγγFFγγssFFγγddFFγγiiqqultult cc cscs cdcd cici qq qq qsqs qdqd qiqi γγ γγ γγss γγdd γγii •• Bearing Capacity Factors for soilBearing Capacity Factors for soil cohesion, surcharge and weightcohesion, surcharge and weight •• functions of friction angle,functions of friction angle, φφg ,g , φφ •• determine by equation or from graphdetermine by equation or from graph T bl 3 3T bl 3 3or Table 3.3or Table 3.3
- 49. General Bearing CapacityEqn.General Bearing Capacity Eqn. qqultult == c΄NNccFFcscsFFcdcdFFcici ++ qqNNqqFFqsqsFFqdqdFFqiqi + 0.5+ 0.5γγBNBNγγFFγγssFFγγddFFγγii Correction factors for footing shapeCorrection factors for footing shape ((ss))•• Correction factors for footing shapeCorrection factors for footing shape ((ss)),, footing depthfooting depth ((dd)) load inclinationload inclination ((ii );); could have additional basecould have additional base inclination (b) and ground inclination (g)inclination (b) and ground inclination (g)inclination (b), and ground inclination (g)inclination (b), and ground inclination (g) •• determine from appropriate equationsdetermine from appropriate equations
- 50. General Bearing CapacityFactorsGeneral Bearing Capacity FactorsGeneral Bearing Capacity Factors (Table 3.3) General Bearing Capacity Factors (Table 3.3)(Table 3.3)(Table 3.3) Nγ Hansen45 50 Nγ Hansen 35 40 45 gree) 25 30 angle(deg Nc N Nγ Meyerhof 10 15 20 Frictiona Nq 0 5 10 0 1 10 100 1000 Nc, Nq and Nγ
- 51. Shape FactorsShape FactorsShapeFactorsShape FactorsWall onWall on Strip FootingStrip Footing Column onColumn on Square FootingSquare Footing Bird’s Eye ViewBird’s Eye ViewBird s Eye ViewBird s Eye View For nonFor non--strip footings :strip footings : FF FF FF 11FFcscs ,, FFcqcq ,, FFγγss ≥≥ 11 Failure linesFailure lines Failure linesFailure lines
- 52. Wall onWall on StripFootingStrip Footing Depth FactorsDepth Factors For “buried” footings :For “buried” footings :gg FFcdcd ,, FFqdqd ,, FFγγdd ≥≥ 11 q =q = γγ..DDffq =q = γγ..DDff increased failureincreased failure li l thli l th strength generallystrength generally line lengthline length g g yg g y increases with depthincreases with depth
- 53. V = 1000kNV = 1000 kNV = 1000 kNV = 1000 kNV = 906 kNV = 906 kNV = 906 kNV = 906 kN Inclination FactorsInclination Factors V = 1000 kNV = 1000 kNV = 1000 kNV = 1000 kNV = 906 kNV = 906 kNV = 906 kNV = 906 kN H = 423 kNH = 423 kNH = 423 kNH = 423 kN For inclined loads :For inclined loads :For inclined loads :For inclined loads : FFcici ,, FFqiqi ,, FFγγii ≤≤ 11 Inclined load = 1000 kNInclined load = 1000 kN Load inclinationLoad inclination θθ = 25= 25ooLoad inclination,Load inclination, θθ 2525 Failure surface shallower and shorterFailure surface shallower and shorter
- 54. Terzaghi or General •General is more accurate • Applies to a broader range of loading and geometry conditionsgeometry conditions • General is more complicated
- 55. Contoh 1Contoh 1 •Sebuah pondasi bujur sangkar dengan sisi 2.25 m diletakkan pada kedalaman 1.5 m pada pasir< di mana parameter kuat gesernya c’=0p p p g y dan ø= 38o. Tentukan daya dukung ultimit (a) bila muka air tanah berada di bawah elevasi pondasi, (b) jika muka air tanah berada pada permukaan tanah. Berat isi pasir di atas muka air tanah adalah 18permukaan tanah. Berat isi pasir di atas muka air tanah adalah 18 kN/m3, berat isi jenuhnya 20 kN/m3. • Pondasi bujur sangkar qf = 0.4γBNγ + γDNq • ø= 38o Nγ = 67, Nq = 49 • qf = (0.4 x 18 x 2.25 x 67) + (18 x 1.5 x 49) 1085 1323 2408 kN/ 2= 1085 + 1323 = 2408 kN/m2 • Daya dukung di bawah muka air: 0 4 ’BN + ’DN ’ 20 9 8 10 2 kN/ 3• qf = 0.4γ’BNγ + γ’DNq γ’ = γsat – γw = 20 – 9.8 = 10.2 kN/m3 • qf = (0.4 x 10.2 x 2.25 x 67) + (10.2 x 1.5 x 49) = 615 + 750 = 1365 kN/m2= 615 + 750 = 1365 kN/m
- 56. Contoh 2Contoh 2 •Sebuah pondasi jalur didesain memikul beban 800 kN/m pada kedalaman 0 7 m pada pasir berkerikil Parameter kekuatan geser yangkedalaman 0.7 m pada pasir berkerikil. Parameter kekuatan geser yang tersedia adalah c’=0 danø’=40o. Tentukan lebar pondasi bila faktor keamanan = 3 dan diasumsikan mungkin muka air tanah mencapai pondasi Berat isi pasir adalah 17 kN/m3 berat isi jenuhnya 20 kN/m3pondasi. Berat isi pasir adalah 17 kN/m , berat isi jenuhnya 20 kN/m . • ø’=40o Nγ=95 dan Nq=64 • qf = ½γ’BNγ + γBNqqf γ γ γ q = (½ x 10.2 x B x 95) + (17 x 0.7 x 64) = 485B + 762 D D F /• qnf =qf – γD ; qn = q - γD ; F = qnf / qn = 485B + 762 – (17 x 0.7) = (800/B) – (17 x 0.7) = 485B + 750 = (800/B) – 12= 485B + 750 = (800/B) – 12 • B = 1.55 m 1 800 (485 750) 12 3 B B + = − 3 B
- 57. Ultimate Bearing Capacityof Shallow Footings withUltimate Bearing Capacity of Shallow Footings with Concentric LoadsConcentric Loads
- 58. Ultimate Bearing Capacitywith Ground Water EffectUltimate Bearing Capacity with Ground Water Effect
- 59. Example: Determine theAllowable Bearing Capacity for A Rough Base Square Footing Using A Safety Factor Of 3.g y 63 f d = D = 5 ′ γ T = 125 pcf φ = 20 ° c = 500 psf γ sub = 63 pcf B = 6 ′ p
- 60. Solution: Assuming AGeneral Shear Condition, Enter the Bearing Capacity Chart for φ= 20° and Read N = 14 N = 6Chart for φ= 20° and Read Nc = 14, Nq = 6, Nγ = 3. Also note that formula for bearing capacity must account for the square footing and the water table within thefooting and the water table within the failure zone. γγ′+γγ+γ′++ BN40N]d)(D[CN) B 301(q γγ+γ−γ+γ++= BN4.0N]d)(D[CN) L 3.01(q subqsubTsubcult )3)(6)(63(4.06]5)63125()5(63[14)500)(3.1( +−++= ))()((])()([))(( 45037509100 ++= psf300,13qult = psf4304 300,13q q ult ll ≅== psf430,4 33 q all ≅==
- 61. What is theEffect on BearingWhat is the Effect on Bearing Capacity of Excavation of Soilp y Cover Over a Spread Footing?
- 62. Student Mini-Exercise onBearing CapacityStudent Mini Exercise on Bearing Capacity γγ BN1/2NPcNq qocult ++= Properties and Dimensions (Assume Continuous Rough Footing) Cohesive Soil Cohesionless Soil γ = Unit Weight D = Footing Embedment B = Footing Width φ = 0° c = 1000psf φ = 30° c = 0 g qult (psf) qult (psf) A. Initial Situation γT = 120 pcf, D = 0, B = 5’, 5530 5400 deep water table B. Effect of embedment D = 5’, γT = 120 pcf, B = 5’, deep water table C. Effect of width, B = 10’, γT = 120 pcf, D = 0’, deep water table D. Effect of water table at surface, γsub = 57.6, γsub pcf, D = 0’, B = 5’
- 63. Student Mini-Exercise onBearing CapacityStudent Mini Exercise on Bearing Capacity γγ BN1/2NPcNq qocult ++= Properties and Dimensions (Assume Continuous Rough Footing) Cohesive Soil Cohesionless Soil γ = Unit Weight D = Footing Embedment B = Footing Width φ = 0° c = 1000psf φ = 30° c = 0 g qult (psf) qult (psf) A. Initial Situation γT = 120 pcf, D = 0, B = 5’, 5530 5400 deep water table B. Effect of embedment D = 5’, γT = 120 pcf, B = 5’, deep water table 6130 17400 C. Effect of width, B = 10’, γT = 120 pcf, D = 0’, deep water table 5530 10800 Eff f bl f 57 6 5530 2592D. Effect of water table at surface, γsub = 57.6 pcf, D = 0’, B = 5’ 5530 2592
- 64. STUDENT EXERCISE NO.5 FootingBearing Capacity Objective: Find the Allowable Bearing Capacity Using a Safety Factor = 3, for the Condition Shown Below. Final Grade Rough Base Footing 10′ × 50′ 30′ 4′ 10′ Sand γ = 115 pcf30 10 γ p φ = 35° C = 0
- 65. SOLUTION TO EXERCISENo. 5 Footing = = 5 > 9 Length 5 0 Footing = = 5 > 9Width 1 0 30 4 2.6 10 Water Level Width − = = ∴Use Rectangular Formula ∴ = 2.6 > 1.5 Footing Widths belowg Footing Base ∴No Water Effect∴No Water Effect 0.4ult qq DN BNγγ γ= + 36,340 12,113 3 allQ psf= = = (115)(4)(37) + (0.4)(115)(10)(42) = 17,020 + 19,320, , = 36,340 PSF
- 66. How is bearingcapacity theory related to the “rule of thumb”related to the rule of thumb equation for stability; SAFETY FACTOR = 6 C Hγ γ = UnitH Soft clay layer cohesion = C Weight Compact Sandp
- 67. Spread Footing Design Bi C itBearing Capacity • Explain how footing embedment width and• Explain how footing embedment, width, and water table affect footing bearing capacity Activities: Bearing capacityActivities: Bearing capacity analysis